石墨烯材料具有優良的物理特性和易于與硅技術相結合的特點，被學術界和工業界認為是推進微電子技術進一步發展的極具潛力的材料。日前，中國科學院微電子研究所微波器件與集成電路研究室(四室)石墨烯研究小組成員(麻M、郭建楠、潘洪亮)在金智研究員和劉新宇研究員的帶領下，分別在采用微機械剝離方法、SiC外延生長法和化學氣相淀積(CVD)法生長出的新型石墨烯材料上，成功研制出高性能的石墨烯電子器件。
本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/154666.htm(一)微機械剝離石墨烯器件
研究小組首先采用微機械剝離法得到幾百平方微米的大面積石墨烯材料，在此基礎上，創新的采用了具有自主知識產權的復合柵介質結構，開發了細柵條器件工藝，解決了器件制備中的關鍵工藝問題，開發出完整的石墨烯器件工藝流程，實現了石墨烯電子器件的制備，如圖1(左)所示。測試數據表明，器件最高截止頻率達到18GHz(圖1(右)所示)，達到國內石墨烯電子器件的最高水平。
圖1. (左)石墨烯電子器件SEM照片 (右)石墨烯器件測試結果
石墨烯器件直流特性
(二)SiC外延生長石墨烯器件
研究小組在SiC外延生長法制備的2英寸晶圓級石墨烯材料上，開發了完整的具有自主知識產權的石墨烯雙柵器件工藝流程，實現了晶圓級石墨烯電子器件的大規模制備，如圖2(a)所示。測試數據表明，器件整體性能達到GHz以上，最高截止頻率達到4.6GHz(圖2(b)所示)，器件成品率達到 90%以上，成為國內首家公開報道在SiC外延方法生長石墨烯上制備出截止頻率達GHz以上的團隊。
圖2(a) . 采用SiC外延生長法制備晶圓級石墨烯電子器件照片
圖2(b). 石墨烯器件測試結果
(三)化學氣相淀積(CVD)石墨烯器件
在銅箔上采用化學氣相淀積(CVD)方法制備的大面積石墨烯材料上，實現了晶圓級石墨烯電子器件的規模化制備。測試數據顯示，器件整體性能在 500MHz以上，最高截止頻率達到1.1GHz(圖3所示)，器件成品率達到80%以上，成為國內首個公開報道的在CVD方法生長石墨烯上制備出截止頻率達到GHz以上的團隊。
微電子所在石墨烯電子器件研制上獲得整體突破
圖3. 采用CVD方法生長石墨烯制備晶圓級器件的圖片和測試結果
在晶圓級石墨烯材料上制備出電子器件，不同于以往常用的微機械剝離法制備石墨烯上實現單個電子器件，它的實現為今后更深入的研究不同特征尺寸器件性能，為實現石墨烯基集成電路提供了重要的基礎，也是石墨烯基電子器件大規模制備的先決條件，具有非常重大的意義。
在電子器件研制的過程中，研究小組非常重視自主知識產權的保護，已經申請近20項專利，并有數篇論文已遞交國際頂級科學雜志，極大提升了微電子所在石墨烯電子器件方面的科研實力。研究小組認為，應該把握石墨烯優異的物理特性與硅集成電路相結合，給集成電路帶來革命性變革這一重大機遇，突破石墨烯材料和器件發展的關鍵技術，打造石墨烯從材料到器件的完整科研鏈條，實現我國半導體產業的發展和跨越。
相關推薦 FPGA開發基本流程有哪些？ 嵌入式系統微電子SOCFPGA| 2018-08-03 中國擬組建石墨超級工廠 滿足電池存儲需求 石墨電池| 2017-10-30 FPGA開發基本流程 嵌入式系統FPGA微電子SOC| 2017-10-11
清華大學知名教授解讀點石成金的微電子產業(上)
視頻清華微電子| 2009-04-24
電子器件
資源下載電子產品電子器件| 2007-03-23
清華大學知名教授解讀點石成金的微電子產業(中)
視頻清華微電子| 2009-04-24
新突破:Wi-Fi通信距離可從百米擴至6公里
hpnet| 2002-11-11
功率器件阻容二極管吸收電路元器件選取方法
資源下載電子器件阻容二極管選取| 2007-02-16
愛立信突破3G手機難關 諾基亞拒絕置評
hpnet| 2002-09-25
小功率工業遙控器的研制
設計方案功率工業遙控器研制| 2009-09-03
這位北大微電子博士的公司獲億元投資，主做睡眠監測及改善
物聯網與傳感器微電子智能家居| 2018-07-04
JTAG取得重大突破
★被水淹死的魚★| 2002-11-25
常用電子元器件手冊
資源下載電子器件常用電子元器件手冊| 2007-02-16
電子器件的PCB封裝圖實戰經驗和技巧
EDA/PCB電子器件PCB封裝| 2018-09-13
復旦大學設計出新型態光敏感性半導體內存
網絡與存儲內存微電子| 2018-01-01
微波部件常見問題詳細分析
微波部件波導腔電子器件| 2017-10-20
微電子焊接與封裝
資源下載微電子焊接封裝| 2007-03-23
電子器件與電子電路基礎復習課
資源下載電子器件電子電路放大器電阻電感阻抗| 2007-02-09
中文Linux：如何突破國際大廠的“合縱連橫”
hpnet| 2002-08-05
基于局部特征和整體特征融合的面部表情識別
設計方案基于局部特征整體融合面部表情識別| 2009-09-03
清華大學知名教授解讀點石成金的微電子產業(下)
視頻清華微電子| 2009-04-24
協作創新平臺——IBM微電子和Power架構
視頻IBM微電子Power架構| 2009-12-21
常規鋰電池導電劑材料對比分析
汽車電子鋰電池導電劑石墨| 2018-07-30
智能型微電子紅外感應水嘴
設計方案智能型微電子紅外感應水嘴| 2009-08-28
Teledyne e2v在日本宇航探索局第30屆微電子研討會上發表專題演講
工控自動化Teledyne微電子| 2017-11-21
十大突破性電池充電技術讓你的手機永不關機
手機與無線通信電池突破手機電源| 2018-09-04
哈工大研制的“VDHL-AMS混合信號模擬器”整體功能達國際先進水平
hpnet| 2002-07-10
LON總線的USB2.0接口卡的研制
設計方案總線USB2.0接口卡研制| 2009-09-03
三軸慣性陀螺測試轉臺控制系統的研制
設計方案三軸慣性陀螺測試轉臺控制系統研制| 2009-09-03
上一篇：智能Wi-Fi應對射頻干擾挑戰
下一篇：射頻設計中的熱量管理方案
研討會
更多>>
驅動效率-汽車功率 MOSFET熱設計指南
時間：
+立即報名2019年12月05日 10:00
RF檢波器有助于應對系統設計挑戰
時間：
+立即報名2020年01月09日 10:00
Silent Switcher穩壓器：高效率、超低EMI
時間：
+立即回放2019年11月20日 10:00
焦點
更多>>
ADI公司推出寬帶RF收發器，以幫助基站開發人員簡化系統設計并降低成本
意法半導體與maxon合作開發機器人及自動化精密電機控制解決方案
五種三極管測量方法分享
劍指LightGBM和XGboost！斯坦福發表NGBoost算法
Bourns進一步拓展其離散式電壓瞬變抑制二極管產品線
IO-Link技術與意法半導體
扎根高端模擬器件，芯伯微低調發布多款高精度ADC
使用有安全保障的閃存存儲構建安全的汽車系統
推薦視頻
更多>>
這個東西不能亂玩，否則后悔來不及
超低功耗MEMS加速度計助力資產健康檢測
模塊設計和生產能力
高性能Sub-GHz無線電開發平臺
Drive360自動駕駛解決方案簡介
Fast Start物聯網開發平臺
推薦資源
汽車科研用戶手冊
動力總成HIL測試的主要考量因素
最大化直流測量性能的5大最佳工程實踐
能源研究用戶手冊
NI平臺助力院校科研
InnoMux Data Sheet
SIC1182K Data Sheet
InnoSwitch3-MX Data Sheet
